Laut einer neuen Studie erleben Astronauten im Weltraum erhebliche körperliche Veränderungen in ihrem Gehirn. Forscher haben herausgefunden, dass sich das Gehirn während des Raumflugs im Schädel physisch nach oben und hinten verschiebt, wobei das Ausmaß der Veränderung mit der Missionsdauer korreliert. Es ist von entscheidender Bedeutung, dieses Phänomen zu verstehen, da sich die Raumfahrt über professionelle Astronauten hinaus auf Missionen mit längerer Dauer ausdehnt.
Der Einfluss der Schwerelosigkeit auf das Gehirn
Auf der Erde übt die Schwerkraft einen ständigen Zug nach unten auf Flüssigkeiten und das Gehirn aus. Fehlt diese Kraft im Weltraum, verteilen sich die Körperflüssigkeiten in Richtung Kopf, was dazu führt, dass die Gesichter der Astronauten anschwellen. Das Gehirn selbst unterliegt jedoch einer subtileren, aber erheblichen Verformung. Frühere Studien deuteten darauf hin, dass das Gehirn nach einem Raumflug im Schädel ansteigt, stützten sich jedoch oft auf breite Durchschnittswerte, die genauere Auswirkungen verdeckten.
Ziel der neuen Forschung war es, ein detaillierteres Verständnis dieser Veränderungen zu ermöglichen, indem Gehirn-MRT-Scans von 26 Astronauten analysiert wurden, die unterschiedlich lange im Weltraum verbrachten – von Wochen bis zu über einem Jahr. Durch den Vergleich von Scans vor und nach dem Flug haben die Forscher gemessen, wie sich verschiedene Gehirnregionen relativ zum Schädel selbst bewegten.
Detaillierte Ergebnisse: Regionale Gehirnverschiebungen
Die Studie ergab, dass sich das Gehirn nach der Einwirkung der Mikrogravitation kontinuierlich nach oben und nach hinten bewegt. Je länger ein Astronaut im Weltraum verbringt, desto ausgeprägter wird die Verschiebung. Bei Astronauten, die etwa ein Jahr an Bord der Internationalen Raumstation verbrachten, verschoben sich einige Bereiche im oberen Teil des Gehirns um mehr als 2 Millimeter nach oben. Obwohl dieser Abstand scheinbar klein ist, ist er innerhalb des begrenzten Raums des Schädels beträchtlich.
Regionen, die an Bewegung und Empfindungen beteiligt sind, zeigten die größten Veränderungen. Strukturen auf gegenüberliegenden Hemisphären bewegten sich in Richtung der Mittellinie des Gehirns, ein Muster, das früheren Studien aufgrund seines aufhebenden Effekts bei der Mittelung von Daten über das gesamte Gehirn entgangen war. Diese Verformungen sind nicht dauerhaft; Die meisten Verschiebungen erholen sich allmählich innerhalb von sechs Monaten nach der Rückkehr zur Erde. Die Rückwärtsverschiebung hält jedoch tendenziell länger an, was wahrscheinlich auf die kontinuierliche Abwärtsziehung der Schwerkraft zurückzuführen ist.
Implikationen für die zukünftige Weltraumforschung
Diese Erkenntnisse sind besonders relevant, da sich das Artemis-Programm der NASA auf längerfristige Missionen vorbereitet, darunter potenzielle Mond- und Marsexpeditionen. Um langfristige Risiken einzuschätzen und wirksame Gegenmaßnahmen zu entwickeln, ist es wichtig zu verstehen, wie das Gehirn auf die Schwerelosigkeit reagiert.
Die Forscher betonen, dass die Veränderungen im Gehirn nicht unbedingt auf unmittelbare Gesundheitsrisiken hinweisen; Astronauten berichteten nicht über signifikante Symptome wie Kopfschmerzen oder Gehirnnebel im Zusammenhang mit diesen Positionsänderungen. Dennoch ist es von entscheidender Bedeutung zu wissen, wie sich das Gehirn im Weltraum bewegt und erholt, um sicherere Missionen zu entwerfen und die langfristige Gesundheit zukünftiger Raumfahrer zu schützen.
„Diese Veränderungen bedeuten nicht, dass Menschen nicht in den Weltraum fliegen sollten“, sagt der Hauptautor der Studie, „aber das Verständnis der Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf die Gehirnphysiologie ermöglicht es uns, uns besser auf die Zukunft der Weltraumforschung vorzubereiten.“
